U gasu perfettu. Equazzioni di statu di un gas ideal. Isoprocesses.

U gas ideal, l'equazioni di l'estatus di un gas ideal, a so temperatura è a pressione, u voluminu ... una lista di paràmetri è difinizzioni chì operanu in a seccione persunale di a fisica pò esse continuatu per un longu tempu. Avemu avemu parlatu solu nantu à stu tema.

Chì ci hè cunsideratu in a fisica moleculare?

L'ughjettu principali chì hè cunsideratu in questa sezione hè u gas ideal. L'equazzioni di statu di un gas ideal hè statu ottene pigliatu cunzute di e cundizzioni ambientali normale, è avemu da parlà à questu un pocu dopu. Avà avvicinà stu "prublema" da afar.

Diciunemu chì avemu qualchì mettice di gasu. U so statu pò esse determinatu cù tres parametri termodinamichi. Questu, di sicuru, a prissioni, u voluminu è a temperatura. L'equazioni di statutu di u sistema in questu casu hè a furmulazione di rapportu trà i paràmetu currispundenti. Questu hè chistu: F (p, V, T) = 0.

Eccu, per a prima volta, avemu acquistatu a pocu pressu l'apparenza di tali cuncettu comu un gas ideal. Hè un gas in quale l'interazzione trà e molécule hè insignificante. In generale, questu ùn hè micca in a natura. In ogni casu, ogni gasu assai rarefied hè vicinu à questu. Di l'ideale, ci hè pocu diffarenza tra u nitrogenu, l'ossigeni è l'aria, chì sò in cundizioni standard. Per scrive l'equazzioni di statu di un gas ideal, pudemu usà a leia di gas. Avemu avè: pV / T = const.

Nozioni nuzione numèrica 1: A lege di Avogadro

Ùn ci pudemu sapemu chì, se facemu u stessu numaru di moles di assicuratevi u gasu aleatoriu è i mette in e stessi cundizioni, chì trae a temperatura è a prissioni, allura i gasi occupanu u stessu voluminu. In particulare, l'esperimentu era guidatu in cundizzioni normale. Questu significa chì a temperatura hè 273.15 Kelvin, a pressione - una atmosfera (760 millimetri di mercuri o 101325 Pascal). Cù questi parametri, u gasu occupanu un volumu uggu à 22,4 litri. In cunseguenza, pudemu dì chì per una molazione di qualchì gas, u puntu di i paràmetri numari serà constante. Hè per quessa ch'ellu hè statu decisu di dà sta figura una designazione cù a letter R è u chjama un constante di gas universale. Cusì, hè uguali 8.31. Dimension J / mol * K.

U gasu perfettu. L'equazzioni di statu di un gas ideal è a so manipulazione

Intendemu di reintegrazione di a formula. Per fà questu, scrivite in questa forma: pV = RT. In più, realizamu una simplicità azioni, multiplica i dui i lati di l'equazioni da un numaru arbitrariu di moles. Avete pVu = uRT. Cumpigliemu u fattu chì u pruduttu di u voluminu molar da a quantità di a materia hè solu u voluminu. Ma u numaru di moles à u stessu tempu serà ugguali à a massa privata è a massa molar. Eccu cumu si prisenta l'equazioni di Mendeleev-Clapeyron. Hè una idea chjara di quale hè un sistema un gas ideal. L'equazzioni di statu di un gas ideal pussedi a forma: pV = mRT / M.

Derive a formula per a pressione

Fighemu parechje più manipulazioni cù l'espressioni. Per questu, multiplicate a manu di u dirittu di l'equazioni Mendeleev-Clapeyron è dividite da u numeru Avogadro. Avemu duvemu attaccatu à u pruduttu di a quantità di materia in u numeru Avogadro. Questa hè nunda più ca u numaru di molèculi in u gasu. Ma à u stessu tempu, a rapportu di u gasu di u cunstante universale per u numeru Avogadro serà uguali à u Boltzmann constantemente. In cunseguenza, i formuli per a pressione pò esse scrittu da quì: p = NkT / V o p = nkT. Eccu, a notazione n hè a cuncintrazione di particella.

Prucessi di gasali ideali

In a fisica molekulari, ci hè quessa cum'è isoprocesses. Questi sò i prucessi termodinamichi chì si sò in u sistema cun un di i paràmetri constant. In questu casu, a massa di a sustanzita ci vole ancu custretta. Fighjemu in più specifichi. Allora, e liggi di un gas ideal.

A prissioni hè sempre custanti

Questa hè a lege di Gay-Lussac. Parece chistu: V / T = const. Pudete dinò rettufitu in un altru modu: V = Vo (1 + at). Eccu un uguali 1 / 273,15 K ^ -1 è hè chjamatu "coefficient of volumétric expansion". Pudemu sustituisce a temperatura da a Scala Celsius è l'Scala Kelvin. In questu casu avemu ottensula a formula V = Voat.

U voluminu hè sempre custanti

Questa hè a secunna liggi di Gay-Lussac, più frequentu chjamatu a liggi di Charles. Hè struitu chistu: p / T = const. Ci hè una altra formulazione: p = po (1 + at). Trasfurmazioni ponu esse realizatu in cunfurmità cù l'esempiu previu. Cumu pò esse vistu, e liggi di un gas ideal sò certe volte assai simili di l'altri.

A temperatura constante cuntinua

Se a temperatura di un gas ideal hè custanti, pudemu ottene a legenda di Boyle-Mariotte. Pò esse scrittu di stu modu: pV = const.

Nuzione Associata No. 2: Pressione Parlatura

Eppoi dì chì avemu un vasu di gasi. Serà una mistura. U sistema hè in un statu di equilibriu termale, è i gasi ùn ritiranu micca cù l'altri. Eccu, N serà elettu à u numeru di molleculi. N1, N2 è cusì, rispettuosamente, u numaru di molleculi in tutti i cumpunenti di a misura disponible. Pigliemu a formula di pressioni p = nkT = NkT / V. Pò esse apertu per un casu specificu. Per una mistura di dui componenti, a furmuzia adopra a forma: p = (N1 + N2) kT / V. Ma puderete esce chì a pressione saria serà summata da i pressioni parsunali di ogni mischju. Allora, avarà a furmazione p1 + p2 è cusì. Questu serà presa parali.

Chì ci hè?

A formula vene da noi indicanu chì a prissioni in u sistema hè nantu à parte di ogni gruppu di molleculi. A strada, ùn depende micca di l'altri. Hè stata utilizata da Dalton in furmulà una lege, nomeu dopu ad ellu in u so onore: in una mistura induve i gasi ùn anu micca currettamente cù l'altri, a pressione saria serà ugguali a summa di e pressioni parali.